实验探究题专题练习.docx
《实验探究题专题练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验探究题专题练习.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验探究题专题练习
实验探究题专题练习
类型1影响化学反应速率的探究（含催化剂）
1.通过对第八单元《金属的化学性质》的学习，认识到许多金属可以与稀酸反应，但其反应速率不同。
下表是某同学选取的一种金属在不同条件下与酸反应，并在实验中获得的一些反应数据，请结合下表回答问题：
组数
盐酸的浓度
（质量分数）
反应开始时盐酸的温度
反应开始到
2分钟产生的气体体积
反应结束共
产生的气体体积
第一组
5%
20℃
10mL
60mL
第二组
10%
20℃
19mL
118mL
第三组
15%
20℃
28mL
175mL
第四组
5%
35℃
28mL
60mL
第五组
10%
35℃
72mL
118mL
第六组
15%
35℃
103mL
175mL
（1）地壳中含量最多的金属元素是（写化学式），其与盐酸反应的化学方程式为。
（2）分析上表中数据：
对比第一组和第二组数据，可知该金属与盐酸反应的速率与有关。
对比第一组和第四组数据，可知该金属与盐酸反应的速率与有关。
（3）该金属与盐酸的反应速率还可能与哪种因素有关？
请提出猜想并加以设计实验验证。
【猜想】。
【实验设计】。
实验编号
甲
乙
丙
丁
mg大理石
块状
块状
粉末状
粉末状
ng盐酸（过量）
5%的稀
盐酸
30%的浓
盐酸
5%的稀
盐酸
30%的浓
盐酸
收集100mLCO2
所需时间（s）
200
80
40
18
2.化学兴趣小组的同学在实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，为研究影响反应速率的因素，进行了如下实验。
【提出问题】大理石与盐酸反应产生二氧化碳的速率与哪些因素有关？
【实验设计】同学们设计了以下四组实验进行探究。
（1）写出大理石和稀盐酸的化学方程式。
（2）为研究固体反应物颗粒大小对反应速率的影响，应进行的实验是实验甲与（填编号），实验结论是。
（3）实验丙和实验丁对照说明影响反应速率的因素是，实验结论是。
【拓展延伸】下表是实验时记录生成的二氧化碳气体体积和对应的时间的一组实验数据（每间隔4s读数一次）：
时间/s
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
气体体
积/mL
16.0
22.2
29.4
39.3
50.4
57.6
62.0
64.7
66.0
66.0
从上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐变小，其主要原因是。
3.化学兴趣小组的同学对“影响铁钉锈蚀快慢的因素”展开了如下探究:
【提出问题】溶液的酸碱性对铁钉生锈的快慢是否有影响?
溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响?
【设计实验】按图1装置进行实验，测得装置中氯化铵、硫酸铵溶液上方氧气浓度的变化曲线如图2。
（1）铁钉生锈的条件是。
实验后溶
液pH
7.37
7.99
10.5
10.4
13.8
铁钉锈蚀
情况
大量铁
锈
大量铁
锈
少量铁
锈
少量铁
锈
几乎无锈
（2）将规格、材质相同的打磨过的铁钉放入下列不同溶液中，测得有关数据如下表：
溶液中的
溶质
氯化铵
硫酸铵
氯化钠
硫酸钠
氢氧化钠
0min时的氧气浓度
/%
20.8
20.8
20.8
20.8
20.8
500min时的氧气浓
度/%
15.8
17.0
18.6
19.0
19.8
实验前溶
液pH
5.31
5.53
7.0
7.0
13.6
【结论与拓展】①实验中溶液上方氧气浓度变化越大，证明铁锈蚀速率。
②根据表中数据可知，铁钉在（填“酸”、“碱”或“中”）性溶液中更易锈蚀，其中铁钉在含有（填“氯离子”或“硫酸根离子”）的溶液中锈蚀更快。
③图2曲线先陡后平说明铁生锈速率的规律是
。
【拓展应用】化学是把双刃剑，铁制品在使用过程中常常会出现不同程度的锈蚀，会造成；但将铁生锈的原理用于食品脱氧时，要求铁能快速生锈从而达到脱氧的目的，因此食品脱氧剂中除了加入铁粉、炭粉外，还要加入。
4.某化学兴趣小组的同学在学习了铁丝的燃烧实验后，对铁丝燃烧的剧烈程度产生了兴趣，并对影响铁丝燃烧剧烈程度的因素进行了如下探究。
【提出猜想】猜想一：
可能与氧气的浓度有关；猜想二：
可能与铁丝的粗细有关。
【设计并实验】小组同学取两根完全相同的细铁丝和两根完全相同的粗铁丝（粗细铁丝的材质完全相同）绕成螺旋状进行如下实验。
实验
编号
空气/氧气
（等体积）
铁丝粗细
燃烧的现象
①
空气
细铁丝
铁丝发红，不燃烧
②
空气
粗铁丝
无明显现象
③
氧气
细铁丝
剧烈燃烧，火星四射
④
氧气
粗铁丝
铁丝发红，不燃烧
（1）将铁丝绕成螺旋状的作用是，铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为。
【得出结论1】
（2）要比较氧气的浓度对铁丝燃烧燃烧的影响，应选择的实验编号是，得出的结论是。
【反思与应用】（3）请你结合工业生产或生活中的实例，就如何使燃料得到充分燃烧，而达到节约能源的目的，提出一条具体建议：
。
细铁丝中碳的含量
0.0%
0.1%
0.32%
实验现象
无火星四射现
象，铁丝熔断
有短暂火星
四射现象
火星四射
现象明显
【拓展延伸】小组同学观察了铁丝在氧气中的燃烧现象后，又对铁丝燃烧产生火星四射的原因进行了深入探究。
【实验内容】取三根含碳量分别为0.0%、0.1%、0.32%的完全相同的细铁丝，分别在氧气中进行实验。
【得出结论2】（4）铁丝燃烧产生火星四射的现象和（填元素符号）有关，铁丝燃烧的剧烈程度和其含量的关系为
。
5.在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢迅速分解生成氧气和水。
哪些因素影响过氧化氢分解的速率？
课外活动小组进行了深入地探究：
实验用品：
试管、烧杯、热水、冷水、5%的过氧化氢溶液、15%的过氧化氢溶液
【提出假设】
a．过氧化氢溶液浓度对化学反应速率的影响b．温度对化学反应速率的影响
【设计实验，记录实验现象】
实验步骤
现象
取一支试管加入3～5mL5%的过氧化氢溶液，然
后加入少量二氧化锰
有少量气泡
缓慢冒出
另取一支试管加入3～5mL的过氧化氢
溶液，然后加入少量二氧化锰
有大量气泡
迅速冒出
探究实验一：
浓度对化学反应速率的影响
（1）写出在二氧化锰的催化作用下过氧化氢迅速分解的化学方程式；该实验的结论是。
探究实验二：
温度对化学反应速率的影响
（2）填写上述表格中横线上的数据，且该实验的结论是
。
【反思】除了上述探究中的影响因素外，还有（任填一种）因素影响化学反应速率。
注意：
若答对第（3）小题奖励4分，化学试卷总分不超过40分。
（3）查阅资料可知氧化铁也能加快过氧化氢的分解反应速率。
请你设计实验加以证明并写出实验步骤、现象及结论。
类型2反应后物质成分的探究
6.某化学兴趣小组的同学在做实验时，发现盛放NaOH溶液的瓶口和橡胶塞上有白色粉末出现。
他们根据所学的化学知识，对白色粉末的成分进行探究。
【提出猜想】
猜想一：
可能是NaOH
猜想二：
可能是
猜想三：
可能是NaOH和Na2CO3的混合物
【设计实验】
（1）小明取少量白色粉末溶于水中，向其中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变为红色，小明认为白色粉末中一定含有NaOH。
小红认为小明的判断不正确，请你简述理由。
（2）小西取少量白色粉末溶于水中，滴加足量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，静置，向上层清液中滴加CuSO4溶液，观察
到，得出猜想三正确。
请写出产生白色沉淀的化学方程式。
（3）小红认为小西的第一步实验中，还可以另加氢氧化钡溶液来进行检验，实验过后，小红得出和小西一致的结论。
小明认为小红的实验中存在漏洞，原因是。
【反思与评价】
NaOH变质的原因是其露置在空气中，易与空气中的发生反应，由此可知实验室在保存氢氧化钠时应保存。
7.工业上一般将废铜料溶于加入氧化剂（如10%的过氧化氢溶液）的稀硫酸中得到大量高纯度的硫酸铜。
反应过程中产生大量无色无味的气体，同学们对于该气体的成分进行了如下探究：
（1）探究该气体的成分是什么？
【假设与猜想】
小华认为不可能是二氧化硫，理由是：
；小芳认为不可能是氢气，理由是：
；小明认为是氧气。
（2）【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量铜屑于试管中，滴
加10%的过氧化氢溶液
溶液由无色变为色，
该气体
和稀硫酸混合液，将带火
带火星的木条
是
星的木条伸入试管中
（3）写出放出气体的反应的化学方程式：
。
8.某化学兴趣小组将钠置于充满CO2的集气瓶中燃烧，观察到集气瓶内有黑色固体和白色固体生成，于是在老师的指导下对固体成分进行探究：
【查阅资料】
（1）氧化钠（Na2O）是白色固体，能和水反应生成氢氧化钠。
（2）CaCl2溶液显中性。
【分析思考】大家一致认为反应后集气瓶内的黑色固体是。
【提出问题】生成的白色固体是什么?
【作出猜想】猜想一：
氧化钠猜想二：
碳酸钠
猜想三：
氧化钠和碳酸钠
【实验探究】取少量白色固体于试管中，加水振荡至固体全部溶解，均分为三份，按如下方案进行实验：
实验操作
实验现象
实验结论
方案
一
向第一份溶液中滴加几滴无
色酚酞溶液
溶液变红
猜想一成立
向第二份溶液中滴加足量的
方案
Ca（OH）2溶液，充分反应后静
猜想三成立
二
置，取上层清液滴加几滴无
色酚酞溶液
方案三
向第三份溶液中滴加足量的
CaCl2溶液，充分反应后静置，取上层清液滴加几滴无
产生白色
沉淀，溶液不变色
猜想二成立
色酚酞溶液
【反思评价】小雯认为方案一不合理，理由是
。
小梅认为方案二也不合理，理由是。
【得出结论】钠在CO2中燃烧的化学方程式为
。
【拓展延伸】实验室中金属钠应保存在煤油中的原因是
。
9.小明在整理家中物品时，发现一片已经生锈的铜片表面有很多绿色粉末样固体，这是什么物质呢？
【查阅资料】①铜在潮湿的空气中会与氧气、水和二氧化碳反应生成铜绿，也叫碱式碳酸铜【化学式为Cu2（OH）2CO3】，铜绿受热后不稳定，易分解成三种氧化物。
②铜绿能与稀盐酸反应生成水、CO2和另一种物质而被除去。
③白色的无水硫酸铜遇水会变蓝色，实验室常用它来检测水是否存在。
探究一：
【提出问题】加热后生成的三种氧化物是什么？
【作出猜想】猜想一：
CO2、H2O和CuO
猜想二：
、H2O和CuO
小明猜想的依据是。
【实验探究】取铜片表面的绿色粉末放到A装置中进行加热，为了检验生成物中是否有CO2、H2O存在，B处应先连接（选填“甲”或“乙”）装置。
【结论】通过探究，小明证明了铜绿加热后能生成CO2和H2O，同时试管中还留下一种黑色固体。
小明将黑色固体取出后进行简单操作，最终证明了黑色固体是CuO。
探究二：
【提出问题】用稀盐酸除铜绿时生成的另一种物质是什么？
【作出猜想】可能是氯化铜。
【实验探究】取生锈的铜片放入稀盐酸中浸泡，一段时间后发现表面的铜绿消失，溶液出现浅蓝色。
【实验结论】铜绿与稀盐酸反应生成的另一种物质为氯化铜。
据此写出铜绿与盐酸反应的化学方程式。
探究三：
小明将除铜绿后的铜片取出清洗，放到酒精灯火焰上加热干燥，发现铜片表面变黑。
【提出问题】这种黑色固体物质是什么？
【作出猜想】猜想1：
可能是CuO
猜想2：
可能是C
猜想3：
可能是
【实验探究】
实验方案
实验现象
结论
猜想1正确
注意：
若答对以下小题奖励4分，化学试卷总分不超过40分。
联想起空气中氧气含量的测定实验，小明分别用足量相等铁粉与铜粉在下图装置中进行空气中氧气含量的再探究。
其中集气瓶的容积是250mL（实验前后导管内均充满水），量筒中加入100mL水。
实验开始时在集气瓶中注入20mL的水。
放置足够长的时间后，打开弹簧夹，观察水倒吸入集气瓶的体积来测定空气中氧气的含量。
在以上装置中，温度计的作用是。
放铁粉包的装置最终打开弹簧夹后，量筒内剩余水的体积为57mL，则该实验测得空气中氧气的体积分数为%。
放铜粉包的装置中，出现了反常现象，水倒吸入极少。
导致这一现象出现的可能原因是：
①；
②。
类型3物质组成成分的探究
10.从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，打开封口，将其倒在滤纸上，仔细观察脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末
（如图）。
【提出问题】该脱氧剂中的黑色粉末、红色粉末各是什么？
【查阅资料】食品中添加脱氧剂主要是为了保证食品不霉变。
与干燥剂不同的是，脱氧剂是通过使其环境处于一个无氧环境来达到这个作用。
【猜想假设】通过分析大家认为灰黑色粉末可能是由铁粉、氧化铜、炭粉中的一种或几种组成；红色粉末是由氧化铁和铜的一种或两种组成。
【进行实验】
实验
编号
实验操作
实验现象
①
取少量粉末于试管中，加足
量稀硫酸
固体部分溶解，有气泡产
生，溶液变成黄色
②
取实验①的残渣灼烧，将内
壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方
残渣全部消失，澄清石灰水变浑浊
由实验①②可知该粉末中除了有铁粉外，一定还有；肯定没有。
你的理由是。
写出实验①中发生的任一反应的化学方程式。
【分析与结论】由以上实验可以得知，倒出的脱氧剂组成是。
【交流反思】小明认为铜不可能存在也不需要用实验验证，你
（“支持”或者“不支持”）他们的观点。
说出你的理由
。
11.市场上有一种“深水炸弹糖”，将其放入水中，在水中上下翻滚而溶解，并快速向四周放出气体，给人以“炸”的感觉。
某研究小组对此食品很好奇，开展如下探究。
【提出问题】“深水炸弹糖”的主要成分是什么？
【作出猜想】可能含有蔗糖、小苏打、柠檬酸、食用色素等。
【查阅资料】
Ⅰ.蔗糖、柠檬酸、食用色素属于有机物，易溶于酒精；小苏打不溶于酒精。
Ⅱ.有机物受热易分解，可能产生二氧化碳气体。
【进行实验】
实验
编号
实验操作
实验现象
①
取少量的炸弹糖放入水中，将产生的
气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑
浊
②
取适量的炸弹糖放入小烧杯中，加入
足量的酒精，搅拌
无气泡产生，得到
黄色浊液
【实验结论】
由实验①可知炸弹糖中含有和柠檬酸这两类物质，写出澄
清石灰水变浑浊的化学方程式。
由实验②可知炸弹糖中含有。
【反思与评价】
（1）初中阶段难以用化学的方法检验蔗糖，有同学采用品尝味道的方法验证炸弹糖中含有蔗糖，该方法（填“可行”或“不可行”）。
（2）不能用加热的方法验证炸弹糖中含有小苏打，原因是
。
（3）炸弹糖需采取的保存方式是低温、防潮，为什么？
。
【继续探究】
在实验②结束后，采用如图装置过滤，得到无色滤液和白色滤渣。
向滤液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红，说明溶液呈性；活性炭的作用是。
类型4异常现象背后原因的探究
12.化学实验小组的同学在做二氧化碳性质和制取的实验时，将刚制取的气体通入澄清的石灰水中，发现实验现象和老师演示的实验现象并不一样。
小组同学对此产生了探究兴趣。
（1）他们回顾课堂上老师的演示实验：
二氧化碳气体通入澄清的石灰水中，发现澄清的石灰水；写出该反应的化学方程式：
。
小组同学的实验现象有的与老师的现象相同，有的不同。
不同的现象分别是：
①澄清的石灰水并没有变浑浊；②澄清的石灰水先变浑浊，后变澄清。
小组同学针对澄清的石灰水并没有变浑浊产生了探究。
先猜想如下：
甲认为：
可能是澄清的石灰水已经变质；乙认为：
可能是盐酸的浓度导致的。
（2）甲同学的猜想刚提出来，其他同学就持反对意见。
原因是：
。
实验编号
石灰
盐酸体积
/mL
盐酸浓度
/%
澄清的石灰水的体积
/mL
澄清的石灰水的浓度
/%
通入澄清石灰水的时间
/min
石的质量
/g
实验现象
①
10
5
3
5
0.05
1
澄清石灰水变浑浊
②
10
5
5
5
0.05
1
澄清石灰水变
浑浊
③
10
5
10
5
1
澄清石灰水不
变浑浊
（3）小组同学开始设计实验证明乙同学的猜想是否正确。
设计实验如下：
（4）根据表格，你得到的结论：
；产生实验③现象的原因：
。
注意：
若答对以下小题奖励4分，化学试卷总分不超过40分。
（5）实验小组的同学对澄清的石灰水先变浑浊后变澄清的现象进行探究。
在设计实验之前，他们寻求老师的帮助。
老师给出化学方程式：
CaCO3+CO2+H2O===Ca（HCO3）2。
同学们普遍认为是通入气体时间的长短导致该现象。
根据老师的提示，请你设计实
验方案来探究。
实验方案：
。
13.某研究性学习小组在“利用燃碳法测定空气中氧气的体积分数的实验时（装置如图所示），发现一个现象：
氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳后，进入集气瓶中水的体积分数仍然小于20%。
（1）教材中利用燃烧红磷法测定空气中氧气的体积分数，选择该药品的原因是、。
【提出问题】进入集气瓶中水的体积分数仍然小于20%的原因是什么呢？
【猜想与假设】他们分别做出了以下猜想：
甲同学:
可能是木炭的量过少；
乙同学：
可能是木炭足量，但其燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气；丙同学：
可能是木炭燃烧生成了一氧化碳。
小组同学发现实验结束后，燃烧匙中还残留有黑色固体，因此他们都认为甲同学的猜想不合理。
【查阅资料】木炭、棉花和蜡烛在密闭容器内燃烧停止后，残留氧气的体积分数分别高达14.0%、8.0%和16.0%。
实验步骤
实验现象
实验结论
将足量木炭点燃，迅速插
入集气瓶中
木炭先继续燃烧，一
段时间后熄灭
木炭燃烧没有消耗完集气瓶中的氧气
待集气瓶冷却后，将燃着的（填“棉花”或“蜡
烛”）再伸入该集气瓶中
【实验设计】乙同学跟进如图所示装置设计了如下实验，请你填写下表。
【交流与反思】
（2）请写出木炭完全燃烧的化学方程式。
（3）木炭熄灭后，乙同学选择可燃物的依据是。
注意：
若答对以下小题奖励4分，化学试卷总分不超过40分。
（4）
丙同学使用一氧化碳浓度传感器测得木炭、蜡烛分别在密闭集气瓶里燃烧停止后瓶内一氧化碳的浓度变化曲线如下图。
根据此曲线图分析用上述装置不能准确测出氧气体积分数的原因：
。
（5）在实际实验过程中，有部分燃碳法实验测得的空气中氧气的体积分数可以达到20%，推测造船厂这一现象的原因：
。
类型5有关反应条件的探究
13.某些铜制品在空气中久置，表面生成绿色的铜锈（又称铜绿）。
某化学实验小组设计并进行实验，探究铜生锈的条件和铜锈的成分。
【提出猜想】根据空气的成分推测，铜生锈可能与CO2、H2O和O2有关。
【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。
设计了如图所示的5个实验并持续观察。
编号
①
②
③
④
⑤
实验
现象
无明显现
象
无明显
现象
铜丝表面有
绿色物质
无明显现
象
无明显
现象
【解释与结论】
（1）猜想与假设时，同学们认为铜生锈与N2无关，其理由是。
（2）得出“铜生锈一定与O2有关”的结论，依据的两个实验是
（填编号）。
（3）为验证猜想，图中实验⑤中应选取的物质是。
（4）由上述实验可推知，铜生锈的条件是
。
（5）同学们用如图装置检验铜制品表面的绿色物质中含有碳酸盐，则A中的物质是，B中的实验现象是。
14.在老师的指导下，化学兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”的探究实验。
【实验目的】探究可燃物燃烧的条件。
【实验步骤】
①将所需仪器按照装置图连接起来；
②打开K1和K2，向上拉动任意一支注射器的活塞；
③将实验所需药品加入对应的仪器中；
④将装有适量白磷的具支试管放入冷水中；
⑤打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量的双氧水，氧气进入具支试管中；
⑥关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸，二氧化碳进入具支试管中；
⑦将装有适量白磷的具支试管放入80℃的热水中；
⑧打开K1，关闭K2，往装置甲中加入适量双氧水，氧气进入具支试管中；
⑨关闭K1，打开K2，往装置乙中加入适量的盐酸。
【问题解答】
（1）实验步骤②的目的是。
（2）装置乙中发生反应的化学方程式是。
（3）在实验步骤③中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是。
（4）能看到白磷燃烧起来的实验步骤是。
【实验结论】
可燃物燃烧必须同时满足两个条件：
、
。
类型6是否发生反应的探究
15.化学反应也有“悄悄”进行的，小明和他的同学对二氧化碳与氧氧化钠溶液的反应进行了如下探究。
探究一：
二氧化碳是否与氢氧化钠发生了化学反应？
将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的大试管中。
取少量大试管中的液体于另一支试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到
，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
探究二：
反应后大试管中的溶液所含溶质的成分是什么？
【提出猜想】
小明认为溶质是Na2CO3
小刚认为溶质是Na2CO3和NaOH
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【实验验证】小刚为了验证自己的猜想，进行了如下实验，请你补充完整。
实验操作
实验现象
实验结论
①取一定量大试管中的溶液于试管中，加入足量CaCl2溶液，过滤；
②向滤液中滴加适量
小刚猜想成立
【实验反思】写出二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式。
【实验拓展】同学们联想到了氢氧化钠与稀硫酸发生中和反应也观察不到明显现象，为了确定其反应是否发生，有同学设计了如下的实验方案：
先用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH，然后向其中滴加稀硫酸，边滴边测定混合溶液的pH。
请你分析上述方案中，为什么要“当测定pH小于或等于7时”才可证明发生反应了，其原因。
实验操作
实验现象
实验结论
氢氧化钠和稀硫酸发生
了反应
【总结提高】试设计实验方案证明氢氧化钠和稀硫酸确实发生了反应，从实验操作、实验现象和实验结论等方面加以说明。
16.兴趣小组同学对“氢氧化钠溶液与稀盐酸混合是否发生了化学
升级会员 